DE2420213A1 - ACTUATOR, IN PARTICULAR FOR A THERMOSTATICALLY CONTROLLED VALVE SPINDLE - Google Patents
ACTUATOR, IN PARTICULAR FOR A THERMOSTATICALLY CONTROLLED VALVE SPINDLEInfo
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Patentanwalt DIPL.-ING.BERTHOLD SCHMID STUTTGART 1 ■ FALBENHENNENSTRAS SE 17 · FERNSPRECHER (0711) 608893Patent attorney DIPL.-ING.BERTHOLD SCHMID STUTTGART 1 ■ FALBENHENNENSTRAS SE 17 · TELEPHONE (0711) 608893
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Bahnweg 2 Rothrist / Switzerland
Bahnweg 2
Stellantrieb, insbesondere für eine thermostatisch gesteuerte VentilspindelActuator, especially for a thermostatically controlled valve spindle
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für ein thermostatisch gesteuertes Versehiebeglied, insbesondere eine Spindel eines Heizungsventils, mit einem schwenkbaren, federbeaufschlagten, ein Reglerelement, vorzugsweise ein Dehnstoffelement tragenden Betätigungshebel, wobei das Arbeitsglied des Reglerelements ortsfest und das Verschiebe· glied am Betätigungshebel abgestützt sind. Bei sogenannten Zonenventilen von Heizungsanlagen sind Stellantriebe dieser Art bereits bekannt. Als Reglerelement wird dabei einThe invention relates to an actuator for a thermostatically controlled displacement member, in particular a spindle of a heating valve, with a pivotable, spring-loaded, regulator element, preferably one The actuating lever carrying the expansion element, whereby the working element of the control element is stationary and the displacement member are supported on the operating lever. In the case of so-called zone valves in heating systems, these are actuators Kind already known. A
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thermostatisches Dehnstoffelement verwendet, welches am Betätigungshebel befestigt ist. Je nach Abstand des Re/^lerelements von der Schwenkachse des Betätigungshebels und maximalen Schwenkwinkel des letzteren, nimmt das Dehnstoffeleiiierit in der extremen Versehwenklage eine starke Sehrägstellun^ gegenüber der Längsachse der Ventilspindel bzw. den abstützenden (leh^useboden des Stellantriebs ein. Hierdurch treten starke Seitenkräfte auf, welches sich über den Stössel des Dehnstoffelements auf dessen Inneres übertragen und dabei die Führung des Stössel beschädigen oder zumindest erhöhte Stösselreibunß erzeugen. Außerdem wird der Stöpsel an seinem Kopfteil stark beansprucht und abgenutzt. Beides beeinflußt In Dauerbetrieb sowohl die Verstellgenauigkeit als auch die Lebensdauer des Stellantriebs.thermostatic expansion element used, which is attached to the operating lever. Depending on the distance between the control element and the swivel axis of the actuating lever and the maximum swivel angle of the latter, the elasticity of the elastic material in the extreme misaligned position takes a strong position in relation to the longitudinal axis of the valve spindle or the supporting base of the actuator Lateral forces, which are transmitted via the plunger of the expansion element to its interior and thereby damage the guide of the plunger or at least generate increased plunger friction. In addition, the plug is heavily stressed and worn on its head part. Both affect both the adjustment accuracy and the service life in continuous operation of the actuator.
Demzufolge liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Stellantrieb der genannten Gattung zu schaffen, bei dem ohne Verringerung des Betätigungshebel-Sehwenkwinkels eine verringerte Belastung des Regierelements und damit erhöhte Lebensdauer erreicht wird.Accordingly, it is the object of the present invention is to create an actuator of the type mentioned, in which without reducing the operating lever Sehwenkwinkel a reduced burden on the governing element and thus increased Service life is reached.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Stellantrieb der eingangs beschriebenen Art erfindungsgeBiäß vorgeschlagen, daß das Reglerelement schwenkbar am Betätigungshebel gelagert ist. Die schwenkbare Lagerung kann so ausgelebt werden, daß das Reglerelement eelbsteinstellend, jeweilsTo solve this problem, the initially described type erfindungsgeBiäß proposed, that the regulator element is pivotably mounted on the actuating lever. The swivel mounting can be lived out in this way that the controller element is self-adjusting, respectively
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die günstigste Lage einnimmt und damit die unerwünschte SehrSgstellung seines Arbeitselements unterbleibt oder jsumindest stark reduziert wird. Zur Vermeidung einer unnötig starken Relativyerschwenkung zwischen Reglerelement und Betätigungselement wird gem&ß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß die Schwenkbewegung des Reglerelements durch mindestens einen Anschlag begrenzt ist· Eine andere Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das Reglerelement an einem schwenkbar am Betätigungshebel gelagerten Halter, insbesondere einer Schwenkplatte befestigt ist. Diese Konstruktion ermöglicht nicht nur das Auswechseln des Reglerelements, sondern auch die Verwendung verschiedenartigster Reglerelemente,occupies the most favorable position and thus the undesired visualization of his working element is omitted or at least is is greatly reduced. In order to avoid an unnecessarily strong relative pivoting between the regulator element and the actuating element, it is proposed according to a further feature of the invention that the pivoting movement of the regulator element be caused by at least one stop is limited · Another embodiment of the invention is characterized in that the controller element is attached to a holder pivotably mounted on the actuating lever, in particular a pivot plate. This construction not only enables that Replacing the controller element, but also the use of a wide variety of controller elements,
Die Schwenkplatte besitzt vorzugsweise zwei etwa parallel zur Schwenkachse des Betätigungshebels verlaufende Lagerglieder, insbesondere Lagerzapfen, die in zugeordneten Lagerschalen des Betätigungshebels gelagert sind, d. h» das Reglerelement ist in derselben Ebene verschwenkbar wie der Betätigungshebel oder in einer dazu etwa parallelen Eben·« The pivot plate preferably has two bearing members running approximately parallel to the pivot axis of the actuating lever, in particular bearing journals, which are mounted in associated bearing shells of the actuating lever, d. h "the regulator element can be pivoted in the same plane as the actuating lever or in a plane approximately parallel to it ."
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Lagerschalen des Betätigungshebels als sogenannte Halbschalen ausgebildet und die Lagerzapfen durch die Kraft der Belastungsfeder des Betätigungehebels in die Halbschalen gedrückt sind.A further development of the invention consists in that the bearing shells of the actuating lever are designed as so-called half shells and the bearing journals are pressed into the half shells by the force of the loading spring of the actuating lever.
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schalen sorgt selbstverständlich auch die der Federkraft entgegenwirkende Kraft des Reglerelements, also beispielsweise die Druckkraft des Dehnstoffs im Innern den Dehnstoffelements. Zwischen diesen beiden Kräften herrscht bekanntlich ein Gleichgewicht, so lange eich die Regelgröße, also beispielsweise die Umgebungstemperatur des Reglerelements oder auch die Andrückkraft des Verschiebeglieds nicht Sndern·shells is of course also provided by the counteracting spring force Force of the regulator element, so for example the compressive force of the expansion material inside the expansion element. As is well known, there is an equilibrium between these two forces as long as the controlled variable is calibrated, for example the ambient temperature of the controller element or the pressing force of the sliding element do not change
In der Zeichnung sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung näher erläutert und die eich hieraus ergebenden Wirkungen und Vorteile aufgeführt.In the drawing, further advantageous embodiments of the present invention are explained in more detail and the calibration the resulting effects and advantages are listed.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellen dar:The drawing shows an embodiment of the invention. Here represent:
Fig. 1 einen vertikalen Längsmittelschnitt durch den erfindungsgemäßen Stellantrieb,Fig. 1 is a vertical longitudinal center section through the invention Actuator,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II der Fig. 1, Pig· 3 einen Schnitt gemäß der Linie III - III der Fig.FIG. 2 shows a section along the line II - II of FIG. 1, Pig 3 shows a section along the line III - III in FIG.
Der Betätigungshebel 1 ist schwenkbar im Gehäuse 2 des Stellantriebs gelagert· Er besitzt su diesem Zwecke zwei nach unten ragende Lagerlappen 3» durch welche die in entsprechenden Lagerbohrungen des Gehäuses 2 steckende Lagerachse k hindurchragt. Er ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet, wobei der eine Hebelarm 5 zur Abstützung einer Belastungsfeder 6 dient,The actuating lever 1 is pivotably mounted in the housing 2 of the actuator. For this purpose it has two downwardly projecting bearing lugs 3 »through which the bearing axis k inserted in the corresponding bearing bores of the housing 2 protrudes. It is designed as a two-armed lever, one lever arm 5 serving to support a loading spring 6,
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deren unteres Ende am Boden 7 des Stellantriebgehäuses 2 anliegt. Das obere Ende der Belastungsfeder 6 ist in einer topfförmigen Ausprägung 8 gehalten. Der andere Hebelarm 9 des Betätigungshebels 1 ist an seinem freien Ende gegabelt, wobei zwischen den beiden Gabelzinken Io und 11 eine Schwenkplatte 12 gelegen ist· Diese besitzt eine zentrische Bohrung 13» durch welche ein Dehnstoffregler oder -element 14 hindurchgeschoben ist* Dessen Gehäuse besitzt einen unterhalb der Schwenkplatte 12 gelegenen Wulst 15 und an seinem anderen Ende eine Ringnut 16. Der Wulst 15 stützt das Dehnstoffelement von unten her ab, während die obere Abstützung von einem Befestigung3ring 17 übernommen wird, welchen ein in die Ringnut 16 eingelassener Sprengring 18 festhält. Der Befestigungsring 17 stellt gleichzeitig eine Beheizungaeinrichtung für das Dehnstoffelement 14 dar, d. h. er kann zu diesem Zwecke mit einer elektrischen Heizwicklung oder dgl. versehen sein. Das Arbeitsglied 19 des Dehnstoffelements 14 ragt nach unten heraus und ist in einer sich konisch verengenden, am inneren Ende hohlkugelförmig ausgebildeten Ausnehmung 2o des Gehäusebodens 7 abgestützt.the lower end of which rests on the bottom 7 of the actuator housing 2. The upper end of the loading spring 6 is held in a pot-shaped expression 8. The other lever arm 9 of the actuating lever 1 is forked at its free end, with a swivel plate between the two fork prongs Io and 11 12 · This has a central bore 13 »through which an expansion regulator or element 14 is pushed is * Its housing has a bead 15 located below the pivot plate 12 and at its other end an annular groove 16. The bead 15 supports the expansion element from below, while the upper support is taken over by a fastening ring 17, which a into the Annular groove 16 recessed snap ring 18 holds. The fastening ring 17 at the same time represents a heating device for the expansion element 14, d. H. he can For this purpose, be provided with an electrical heating coil or the like. The working member 19 of the expansion element 14 protrudes downwards and is in a conically narrowing recess which is hollow-spherical at the inner end 2o of the housing bottom 7 is supported.
Durch die Kraft der Belastungsfeder 6 einerseits und den Druck im Inneren des Dehnstoffelements 14 andererseits werden die beiden seitlich an die Schwenkplatte 12 angeformten und geringfügig nach unten abgekröpften Lagerzapfen 21 in die als Halbschalen 22 ausgebildeten, an den GabelzinkenThe force of the loading spring 6 on the one hand and the pressure inside the expansion element 14 on the other hand the two bearing journals 21 formed laterally on the pivot plate 12 and slightly bent downwards in FIG formed as half shells 22, on the fork prongs
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-βίο, 11 angebrachten Lager gedrückt. Die Gabelzinken sind zu diesem Zwecke nach unten abgewinkelt.-βίο, 11 attached bearings pressed. The forks are angled downwards for this purpose.
Der Betätigungshebel 1 trägt im Bereich seiner Lagerlappen 3 einen Schalter 23» dessen Betätigungsorgan 2k beim Verschwenken des Betätigungshebels gegen einen festen Ansehlag bzw. von diesen weg bewegbar ist. Außerdem ist mit dem Gabelzinken 11 ein weiterer Schalter 25 fest verbunden, der ebenfalls bei der Verschwenkbewegung des Betätigungshebels 1 geschaltet werden kann. Der Schalter liegt im Stromkreis der Heizung des Befestigungsrings 17» während der weitere Schalter 25 für andere Schaltzwecke ausgenutzt werden kann, beispielsweise sum Ein- und Ausschalten einer Pumpe der Heizungsanlage, welche das mit dem erfindungsgemäßen Stellantrieb zu versehende Heizungsventil aufweist. The actuating lever 1 carries a switch 23 in the area of its bearing tabs 3, the actuating member 2k of which can be moved when the actuating lever is pivoted towards a fixed stop or away from it. In addition, a further switch 25 is firmly connected to the fork prongs 11, which switch can also be switched during the pivoting movement of the actuating lever 1. The switch is in the heating circuit of the fastening ring 17 »while the further switch 25 can be used for other switching purposes, for example switching on and off a pump of the heating system which has the heating valve to be provided with the actuator according to the invention.
Zwischen der Lagerachse 4 des Betätigungshebels 1 und dem Dehnstoffelement 14 liegt an der Unterseite des Betätigungshebels 1 die Kuppe oder Schneide eines Betätigungsbolzens an. Er ist in einer an den Boden 7 angeformten Hülse 27 auf und ab verschiebbar, wobei im Zwischenraum 28 zwischen beiden noch eine Spiraldruckfeder eingesetzt werden kann* Mit dem nach unten weisenden Ende des Betätigungsbolzens 28 ist das obere Ende des Verschiebeglieds bzw. einer Spindel eines Heizungsventils oder sonstigen Absperrorgans kuppelbar. BeideBetween the bearing axis 4 of the operating lever 1 and the Expansion element 14 lies on the underside of the actuating lever 1, the tip or cutting edge of an actuating bolt at. It can be moved up and down in a sleeve 27 formed on the base 7, with the space 28 between the two a spiral compression spring can still be used upper end of the sliding element or a spindle of a heating valve or other shut-off element can be coupled. Both
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können auch lose aneinander anliegen. Der nach unten ragende rohrförmige Ansatz 29 des Gehäuses 1 kann auf das Ventil aufgesetzt werden, wobei die Verbindung zwischen beiden mittels einer Überwurfmutter 3o hergestellt wird.can also lie loosely against each other. The downwardly projecting tubular extension 29 of the housing 1 can be attached to the valve be placed, the connection between the two is made by means of a union nut 3o.
An der rechten Seite des Gehäuses 1 bzw. des abnehmbaren Gehäusedeckels 31 befindet sieh ein Drehknopf 32. Er ist über eine im Gehäuse drehbar gelagerte Welle 33 mit einem Hubexzenter 3M verbunden. Diese Teile können auch einstückig gefertigt sein. Der Hubexzenter 3*f dient zum manuellen Hochschwenken des in Pig· I rechten Hebelarms des Betätigungshebels 1, wodurch letzterer im Gegenuhrzeigersinne verschwenkt wird. Man erreicht dadurch eine Anhebung bzw. Entlastung des Verschiebeglieds oder der Ventilspindel.On the right side of the housing 1 or the removable housing cover 31 is a rotary knob 32. It is Connected to a stroke eccentric 3M via a shaft 33 rotatably mounted in the housing. These parts can also be made in one piece be made. The stroke eccentric 3 * f is used to manual swiveling up of the lever arm of the actuating lever 1 on the right in Pig · I, causing the latter in a counterclockwise direction is pivoted. This achieves an increase or relief of the displacement member or the Valve stem.
Die Schwenkplatte 12 befindet sich wie gesagt zwischen den beiden Gabelzinken Io und 11. Ihr gegen die Lagerlappen 3 weisendes Ende ist zweimal gegenläufig nach oben abgekröpft, wobei sich das freie Ende oberhalb des Betätigungshebels 1 befindet. Es bildet einen Anschlag 35, der mit der zugekehrten nach oben weisenden Fläche des Schwenkhebels 1 zusammenwirkt, welche eine Ansehlagfläche 36 bildet. Da die Längsmittelachse des Arbeite· glieds 19 senkrecht auf der mittleren Verbindungslinie derThe pivot plate 12 is, as I said, between the two fork prongs Io and 11. Its end pointing towards the bearing tabs 3 is twice in opposite directions bent at the top, the free end being above the operating lever 1. It forms a stop 35, which cooperates with the facing upwardly facing surface of the pivot lever 1, which one Forms contact surface 36. Since the longitudinal central axis of the work member 19 perpendicular to the central line connecting the
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beiden Lagerzapfen 21 und 22 steht, richtet sich das Dehnstoff element 14 mit seiner Schwenkplatte 12 gegenüber dem Betätigungshebel 1 in jeder Verschwenklage desselben automatisch aus. Die Verschvrenkbewegung ist lediglich durch den Anschlag 35» 36 oder gegebenenfalls einen in anderer Drehrichtung des Dehnstoffelements wirksamen weiteren Anschlag begrenzt« Die Lagerzapfen 21 besitzen keinen kreisrunden Querschnitt, vielmehr ist beim Ausführungsbeispiel ein kreisringabschnittförmiger Querschnitt vorgesehen. Aufgrund der schwenkbar gelagerten Anbringung des Dehnstoffelements bzw« allgemein gesprochen, des Reglerelements am Betätigungshebel 1 erreicht man beim Hochschwenken des rechten Hebelarms 9 eine zumindest verringerte Schrägeteilung des Reglerelements bzw. des Arbeitsglieds und damit geringere Seitenkräfte und höhere Lebensdauer. Dazu trägt selbstverständlich auch die ballige Ausbildung des freien Arbeitsglledendes und die entsprechend gestaltete Ausnehmung 2o sur Abstützung desselben bei.two journals 21 and 22 is, the expansion element 14 is directed with its pivot plate 12 relative to the Actuating lever 1 of the same automatically in each pivot position. The pivoting movement is only through the Stop 35 »36 or, if necessary, a further stop effective in a different direction of rotation of the expansion element limited «The bearing journals 21 do not have a circular cross-section; Annular segment-shaped cross section is provided. Due to the pivotable attachment of the expansion element or «generally speaking, of the regulator element on the actuating lever 1, when the right lever arm 9 is pivoted up, an at least reduced inclined division of the regulator element or the working member and thus lower lateral forces and a longer service life are achieved. Of course, the convex formation of the free work wear also contributes to this and the correspondingly designed recess 2o sur support of the same.
Die Belastungsfeder kann auch als Zugfeder ausgebildet sein, wobei sie dann an der Oberseite des Betätigungshebels 1 anzugreifen hätte. Bei einen einarmigen Hebel müßte die Druckfeder an der Oberseite des rechten Hebelarms 9 einliegen, während eine Zugfeder unten am anderen Hebelarm einzuhängen wäre.The loading spring can also be designed as a tension spring, in which case it would have to act on the upper side of the actuating lever 1. In the case of a one-armed lever, the compression spring would have to lie on the top of the right lever arm 9 while a tension spring would be attached to the bottom of the other lever arm.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HONEYWELL-BRAUKMANN GMBH, 6950 MOSBACH, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |